WO2017121537A1 - Vorrichtung und verfahren zum ablenken eines lichtstrahls zum scannen eines raumwinkelbereichs - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum ablenken eines lichtstrahls zum scannen eines raumwinkelbereichs Download PDF

Info

Publication number
WO2017121537A1
WO2017121537A1 PCT/EP2016/079312 EP2016079312W WO2017121537A1 WO 2017121537 A1 WO2017121537 A1 WO 2017121537A1 EP 2016079312 W EP2016079312 W EP 2016079312W WO 2017121537 A1 WO2017121537 A1 WO 2017121537A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light beam
control signal
solid angle
micromirror
periodic
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/079312
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Artzner
Manuel Glueck
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to JP2018536872A priority Critical patent/JP2019502168A/ja
Priority to EP16804795.9A priority patent/EP3403127B1/de
Priority to US16/070,116 priority patent/US10649204B2/en
Priority to CN201680079096.2A priority patent/CN108474940B/zh
Publication of WO2017121537A1 publication Critical patent/WO2017121537A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/101—Scanning systems with both horizontal and vertical deflecting means, e.g. raster or XY scanners
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for deflecting a light beam, in particular a laser beam, for scanning a solid angle range.
  • Laser scanners are used for a variety of applications, such as image projection, in headlamps or scanning environments of vehicles. Under a laser scanner is included
  • Solid angle range e.g. a canvas, scans.
  • scanning or “scanning” is meant a traversing down the solid angle area or the screen, for example in zigzag patterns, wherein a desired sampling density may depend on the particular application.
  • FIG. 6 shows a conventional laser scanner 1 which has a light source 2 which is designed to generate a laser beam 3 and to direct it to a micromirror 4.
  • the incident on the micromirror 4 laser beam 3 is deflected as a deflected laser beam 5 in the direction of a screen 6, wherein the micromirror 4 is controlled by a control device 7 to scan the screen 6.
  • the micromirror 4 rotates about a first axis of rotation, which can also be designated as a fast axis of rotation, so that the screen 6 is periodically traversed in the horizontal direction from left to right and back again.
  • the micromirror 4 rotates about a second axis of rotation, which can also be designated as a slow axis of rotation, such that the light beam 5 periodically passes through the screen 6 from top to bottom and back again.
  • a second axis of rotation which can also be designated as a slow axis of rotation
  • the control device 7 receives position signals 8, which indicate a respective position of the deflection device 4, and fits
  • FIG. 7 shows a graph representing a deflection angle a of a micromirror 4 as a function of time t within a period in the form of a sine function.
  • maximums of a probability of residence density for the deflected light beam are obtained according to the deflection angle of the micromirror 4 as shown in Fig. 8. Accordingly, maxima of the probability of residence density are at the maximum deflection angle in the negative direction, a m in, and at the maximum deflection angle in the positive direction, a ma x.
  • the present invention discloses a device having the features of claim 1 and a method having the features of claim 10.
  • an apparatus for deflecting a light beam for scanning a solid angle range comprising: a deflection device with an adjustable micromirror, which is adapted to a light beam in accordance with a control signal for periodically scanning a
  • Control device which is designed to receive a control signal, which is a currently preferred solid angle in the to be scanned
  • control device is further configured to generate the control signal for the deflector based on the received control signal; and wherein the control device is designed to generate the actuating signal in such a way that a maximum of a residence probability density of the periodically deflected light beam is arranged in the currently preferred solid angle. This is achieved in particular by the fact that a probability of residence density or
  • Half width b of the maximum certain range of deflection angles is increased by the corresponding deflection angle compared to conventional laser scanners.
  • control device is set up such that it generates the control signal in such a way that the maximum has a predefined and / or adaptable width, in particular half-width, of the density of the
  • the currently preferred solid angle is to be understood as meaning the solid angle in which, in the course of a period of the periodic scanning, the largest proportion of the available light power, the so-called light center, is to be directed.
  • This can be, for example, a solid angle in which an object of interest is arranged and which is to be scanned with particularly high reliability.
  • Residual probability density is to be understood as a function which indicates a probability of the light beam per differential solid angle (or angle), so that an integration of the light beam
  • a solid angle range and a preferred solid angle therein can also be understood as meaning a deflection angle range and a deflection angle which is preferred therein, for example if the deflection device is intended only for
  • Deflection of the light beam is formed according to a single axis of rotation. Furthermore, a method for deflecting a light beam for scanning a solid angle range is provided, comprising the steps of: deflecting a light beam in accordance with a control signal for periodically scanning a light beam
  • Solid angle range Receiving a control signal indicating a currently preferred solid angle in the solid angle range to be scanned; and generating the actuating signal based on the received control signal in such a way that a maximum of a residence probability density of the, in particular periodically, deflected light beam in the preferred
  • Solid angle is arranged.
  • control signal is generated in such a way that the maximum has a predefined and / or adaptable width, in particular half-width, of the density of the residence probability density.
  • the underlying finding of the present invention is that in conventional light scanning systems, the probability of density of the deflected for scanning light beam always invariable to the
  • Reversal points or reversal zones that is arranged at the edges of the spatial angle range to be scanned, where, however, in the fewest cases within the solid angle range of the most interesting objects are expected.
  • the idea underlying the present invention is now to take this knowledge into account and to provide an apparatus and a method for deflecting a light beam for scanning a solid angle range, which allow the maximum of
  • the control device is designed to generate and / or adjust the control signal such that an angular velocity function of the micromirror in at least a first portion of its periodic domain has a first term constant in time and a first periodic term in time it consists.
  • the angular velocity function of the micromirror indicates an angular velocity of the micromirror as a function of time within a period of the periodic scan. The time within the period can be specified as a fraction of a period T of the period. In other words, the angular velocity function indicates which
  • a term which is periodic in time should be understood to mean a term which can be described by a periodic function, in particular a trigonometric function, particularly preferably by a sine or cosine function, even if within the respective section of the term
  • Range of definition does not pass through a complete period of the periodic function (which may be different from the period of periodic scanning of the micromirror).
  • a deflection angle function of the micromirror which indicates a deflection angle of the micromirror as a function of the time t within the period of the periodic scanning, in at least that
  • the first portion of the periodic domain defines a time-linear term (the derivative of which gives the first time-constant term of the angular velocity function) and a periodic term (whose derivative is the first time-periodic term in time)
  • Angular velocity function results) or consists of it. This results in an advantageous design of the residence probability density of the periodically deflected light beam.
  • control device is furthermore designed to generate the control signal such that the
  • Angular velocity function of the micromirror in a second portion of its periodic domain of definition has a second time-constant term and a second time-periodic term in term or consists thereof.
  • the first and second sections are disjoint, as are all other sections of the domain defined below.
  • the first time-constant term preferably differs from the second time-constant term
  • the first time-periodic term preferably differs from the second time-periodic term, even without regard to the various portions of the term
  • the domain of definition may be completely covered by the first and second sections, i. consist of these. At any transition between the first and second sections (and / or vice versa), the angular velocity function may change abruptly.
  • Angular velocity function in the first section equals the minus one-multiplied angular velocity function in the second section when the argument of the angular velocity function in the first section is multiplied by minus one.
  • Angular velocity function in the first section may be referred to as a point mirror at the coordinate origin of the angular velocity function in the second section. This results in a further advantageous
  • a third section of the periodic definition area is defined at a first transition between the first section and the second section of the periodic definition area of the angular velocity function
  • a fourth section of the second section is defined at a second transition between the second section and the first section of the periodic definition area defined periodic domain.
  • the angular velocity function of the micromirror in the third portion is a continuous function and preferably has a first term linear in time t or, more preferably, consists of a first order polynomial in time.
  • the angular velocity function of the micromirror in the fourth section is a continuous function and has a second term that is linear in time t or, more preferably, consists of a first order polynomial in time. As a result, the movements of the micromirror are less abrupt, which allows a gentler operation of the device.
  • the micromirror is in the region of its reversal points in its periodic movement for periodic scanning of the solid angle range in each case according to a
  • Angular velocity function with a linear term, in particular consisting of a first-order polynomial in the time t, controlled. In this way, a particularly gentle control of the micromirror
  • control signal further indicates a half-width of a peak of the
  • the control device is designed to adapt the control signal for forming the peak of the probability of residence probability with the half-width indicated by the control signal.
  • the device comprises a provision device, which is designed to generate the light beam in accordance with a light supply control signal.
  • the control signal advantageously additionally indicates a desired light intensity of the light beam in the preferred solid angle.
  • the controller may be configured to generate the light providing control signal based on the light intensity indicated by the control signal.
  • control device is designed to generate the actuating signal such that the micromirror to the
  • the inventive method is particularly feasible with the device according to the invention and is therefore in accordance with all with respect to the
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an apparatus for deflecting a light beam for scanning a solid angle area according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining another possible operation of the device of FIG. 1;
  • FIG. 5 is a schematic flowchart for explaining a method for deflecting a light beam for scanning a solid angle range, according to still another embodiment of the present invention
  • Fig. 6 is a schematic representation of a conventional laser scanner
  • Fig. 1 shows a schematic block diagram of an apparatus 10 for
  • the device 10 has a deflection device 12, which has a
  • the actuator 13 may be designed for adjusting the micromirror 14 in a quasi-static or in a resonant mode.
  • the adjustment of the micromirror 14 may include rotating the micromirror 14 about one or more axes of rotation.
  • the adjustment of the micromirror 14 may alternatively or additionally also include a deformation of the micromirror 14, in particular a reflecting surface of the micromirror 14.
  • the deflection device 12 is designed to control the light beam 50 in accordance with a control signal 60 for the periodic scanning of the beam
  • the apparatus 10 may include a delivery device 11 which is adapted to provide the light beam 50 and to which
  • the providing device 11 may comprise or consist of a light source or a device for coupling an externally generated light beam 50 into the device 10.
  • the provisioning device 11 may, for example, comprise a number of optical elements, for example lenses, diaphragms, glass fiber cables and the like.
  • the device 10 by an arrangement of the device 10 relative to an external light source also an externally generated
  • Light beam are passed as the light beam 50 to the deflector 12.
  • the light beam 50 is preferably a laser beam.
  • the provided light beam 50 in particular laser beam, strikes the deflection device 12 and is deflected by the micromirror 14 according to an instantaneous position, that is to say orientation, or a momentary deformation of the micromirror 14.
  • the light beam is preferably a laser beam.
  • the provided light beam 50 in particular laser beam, strikes the deflection device 12 and is deflected by the micromirror 14 according to an instantaneous position, that is to say orientation, or a momentary deformation of the micromirror 14.
  • the 50 is preferably provided with a light intensity that is constant over at least one period of the scanning.
  • the apparatus 10 further comprises a controller 16 which is adapted to receive an external or internal control signal 62 having a currently preferred solid angle 52 in the to be scanned
  • the solid angle region 51 to be scanned may be one-dimensional, i. be described by a deflection angle as a single parameter, writable deflection angle range, namely when
  • adjustable micromirror 14 only by a single
  • Rotary axis is rotatable.
  • an external control signal 62 may indicate requests for another device, e.g. Requirements of a headlamp control, a lidar system or the like.
  • Solid angle range can be used.
  • the light beam 50 to be deflected can periodically scan, ie sweep or scan an azimuth angle range and an elevation angle range, wherein the space angle range 51 to be scanned is scanned by superimposing the azimuth angle movement and the elevation angle movement of the deflected light beam 50.
  • the currently preferred solid angle 52 can be defined as that
  • Solid angle which is achieved by the deflected light beam 50, when the light beam 50 is deflected both in the preferred azimuth deflection angle and in the preferred elevation deflection angle.
  • the control device 16 is furthermore designed to generate the actuating signal 60 based on the received control signal 62. This is understood to mean that the control device 16 is able to check in real time, continuously or regularly, the received control signal 62 and continuously adjust the generated control signal 60 to the currently received control signal 62. Thus, a change of the currently preferred solid angle 52 can always be implemented immediately with very little delay.
  • the control device 16 is designed to generate or adjust the actuating signal 60 such that a maximum of a probability of residence density of the periodically deflected light beam 50 is arranged in the preferred solid angle 52. Analogous to the
  • the probability of residence probability of the periodically deflected light beam 50 may also be a probability of residence density of the adjustable
  • Micromirror 14 as a function of deflection angles of the adjustable micromirror 14 within the deflection angle range of the micromirror 14 between a maximum positive displacement and a maximum negative displacement.
  • the deflection device 12 may further comprise a detector 15 which is designed to determine an angular position, ie a deflection angle, and / or an angular velocity of the micromirror 14 and to output a feedback signal based thereon.
  • Feedback signal may be transmitted to the controller 16, based on which the controller 16 may operate in a closed loop mode (closed-loop operation with feedback).
  • closed loop mode closed-loop operation with feedback
  • Control device 16 may also be referred to as a control device or contain a controller.
  • control device 16 is used to generate the
  • Adjusting signal 60 may be formed. It should be understood that in descriptions of the device 10 according to the invention always a description of the analog method according to the invention is given, which according to all described with respect to the device 10
  • the deflection device 12 is formed so that the deflection angle of the light beam 50 corresponds to the deflection angle of the micromirror 14.
  • the deflector 12 may also include other optical elements, e.g. have further micromirrors, etc. Accordingly, the deflection angle of the light beam 50 may also differ from the deflection angle of the micromirror 14 in a predetermined manner.
  • control device 16 is designed to generate the actuating signal 60 in such a way that a
  • Deflection angle function with the value a (t), of the micromirror 14 has the following shape:
  • the angular velocity function a (t) in the first portion 71 is the point mirrored at the coordinate origin
  • Fig. 2 shows a schematic graph showing a normalized graph
  • Deflection angle function 83 of the light beam 50 or, analogously, the
  • Deflection angle function of the micromirror 14 as a function of the time t within a period of periodic scanning and a
  • Angular velocity function 84 of the light beam 50 or, analogously, the micromirror 14, as a function of the time t within the same period according to the above formulas.
  • a left vertical axis shows the normalized deflection angle of the micromirror 14, which in the present Embodiment of a normalized deflection angle 85 of the light beam 50 is equal. In the left vertical axis of the currently preferred deflection angle 86 is shown by way of example.
  • Fig. 3 shows a schematic graph, which is a
  • Probability of residence density 82 of the light beam 50 as a function of the normalized deflection angle 85 of the light beam 50.
  • the control signal 60 results according to the o.g. Formulas in a maximum 81 of the probability of residence density 82 in the currently preferred one
  • Half width b is surrounded.
  • the parameter a 0 introduced above may be selected as the arc sine of a preferred shift of the maximum 81 from the center of the deflection angle range, the shift being between -1 and 1, corresponding to a shift of the maximum 81 between a maximum negative deflection and a maximum positive Deflection of the light beam 50 and corresponding to a maximum negative deflection of the micromirror 14 and a maximum positive deflection of the micromirror 14th
  • the other parameters can be determined from given boundary conditions to:
  • ⁇ is a light intensity parameter of the light beam 50, which can be adjustable by means of the provision device 11 of the device 10.
  • the light intensity parameter ⁇ can be parameterized as
  • the parameter ⁇ 0 can be adjustable by means of the provision device 11.
  • the external control signal 62 can indicate a currently desired value for the parameter ⁇ 0 .
  • the computing device 16 may be configured based on the value for the parameter ⁇ 0 indicated in accordance with the control signal 62 to generate or adapt a light providing control signal 64 and to transmit it to the providing device 11.
  • the providing device 11 may optionally be configured to generate the light beam 50 in accordance with the light-providing control signal 64 in order to control the light beam 50
  • Light intensity parameter ⁇ of the light beam 50 to generate or adjust accordingly (see Fig. 1).
  • the half-width b is significantly influenced by the light intensity parameter ⁇ . Since the area below the probability of residence density of FIG. 3 corresponds to the value one, the height of the maximum 81 is also indirectly determined by the half-width b of the peak and thus by the
  • Light intensity parameter ⁇ defined.
  • a desired value of the maximum 81 which may in particular be an absolute or global maximum, may be added to the
  • Provisioning device 11 and / or the control device 16 are transmitted to form the maximum 81 with the desired value.
  • the light providing control signal 64 may be generated and / or adapted such that the providing device 11 the
  • Light beam 50 is generated with temporally modulated light intensity such that the placement of the maximum 81 of the probability density density 82 in the preferred solid angle 52 by a combination of deflecting the light beam 50 in accordance with the control signal 60 with the generation of the light beam 50 in accordance with the light providing control signal 64 , Alternatively, the light beam 50 is provided with a constant light intensity over at least one period of scanning.
  • FIG. 4 A further possible mode of operation of the device from FIG. 1 will be explained with reference to the following FIG. 4.
  • an angular velocity function 184 of the micromirror 14 in accordance with the control signal 60 is given by:
  • a third section 173 is defined between the times Ta and Tb and a fourth section 174 between the points of time Tc and Td.
  • the angular velocity of the micromirror is not changed abruptly in the third and fourth sections 173, 174, as in FIGS. 2 and 3 between the first and second sections 171, 172, but with a linear functional course, and in particular undergoes a change of sign. This results in a smooth ("smooth") deflection angle function 183 of the light beam 50, as shown in Fig. 4.
  • the definitions of the angular velocity function 184 in the third section 173 and the fourth section 174 are chosen such that overall gives a continuous, though generally not continuously differentiable, angular velocity function 184, as shown in FIG. A deflection of the micromirror 14 over the boundaries of the spatial angle range 51 to be scanned may result, which are indicated by the values 1 and -1 on the left vertical axis in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic flowchart for explaining a method for deflecting a light beam 50 for scanning a solid angle area 51 according to still another embodiment of the present invention.
  • the method according to the invention according to FIG. 5 can be carried out in particular with the apparatus 10 according to the invention and is therefore in particular described with all the apparatus 10 according to the invention
  • a light beam 50 is periodically deflected in accordance with a control signal 60 for the periodic scanning of a solid angle range 51.
  • the light beam 50 used for this purpose can be provided, in particular produced, by a provision device 11, preferably with a light intensity which is constant in time over at least one period of the scanning.
  • a, in particular externally generated, control signal 62 which indicates a currently preferred solid angle 52 in the spatial angle range 51 to be scanned, is received.
  • the actuating signal 60 is based on the received control signal
  • Residual probability density 82 of the periodically deflected light beam 50 in the preferred solid angle 52 is arranged. This can be done in particular as described above with reference to FIGS. 2 to 4.
  • the method may include as an optional step generating a light providing control signal 64 based on a light intensity indexed by the control signal 62 at the preferred solid angle 52 and controlling the providing means 11 using the generated light providing control signal 64 include.
  • the method may include generating or adjusting the actuating signal 60 based on a half width b indicated by the control signal 62 for a peak of the probability of residence density 82 of the light beam 50 about the maximum 81.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ablenken eines Lichtstrahls (50) zum Scannen eines Raumwinkelbereichs (51). Die Vorrichtung ist ausgebildet mit: einer Ablenkeinrichtung (12) mit einem verstellbaren Mikrospiegel (14), welche dazu ausgelegt ist, einen Lichtstrahl (50) nach Maßgabe eines Stellsignals (60) zum periodischen Scannen eines Raumwinkelbereichs (51) mittels des Mikrospiegels (14) periodisch abzulenken; einer Steuereinrichtung (16), welche dazu ausgelegt ist, ein Steuersignal (62) zu empfangen, welches einen aktuell bevorzugten Raumwinkel (52) in dem zu scannenden Raumwinkelbereich (51) indiziert; und basierend auf dem empfangenen Steuersignal (62) das Stellsignal (60) zu erzeugen; und wobei die Steuereinrichtung (16) dazu ausgelegt ist, das Stellsignal (60) derart zu erzeugen, dass ein Maximum (81) einer Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte (82) des periodisch abgelenkten Lichtstrahls (50) in dem Raumwinkel (52) angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Titel
Vorrichtung und Verfahren zum Ablenken eines Lichtstrahls zum Scannen eines Ra um winkelbereichs
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ablenken eines Lichtstrahls, insbesondere eines Laserstrahls, zum Scannen eines Raumwinkelbereichs.
Stand der Technik
Laserscanner werden für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, beispielsweise zur Bildprojektion, in Scheinwerfern oder zum Abtasten von Umgebungen von Fahrzeugen. Unter einem Laserscanner ist dabei
insbesondere eine Vorrichtung zu verstehen, bei der ein Laserstrahl auf eine Ablenkeinrichtung gelenkt wird und von dieser gemäß einem Stellsignal so gesteuert wird, dass der reflektierte Laserstrahl einen interessierenden
Raumwinkelbereich, z.B. eine Leinwand, scannt. Unter einem Scannen (oder „Abscannen") ist ein durchquerendes Abfahren des Raumwinkelbereichs oder der Leinwand zu verstehen, beispielsweise in Zickzackmustern, wobei eine gewünschte Abtastdichte von der jeweiligen Anwendung abhängen kann.
In der US 2010/079 836 AI ist beispielhaft ein Laserscanner beschrieben, wie er im Folgenden anhand von Fig. 6 näher erläutert wird. Fig. 6 zeigt einen üblichen Laserscanner 1, welcher eine Lichtquelle 2 aufweist, welche dazu ausgelegt ist, einen Laserstrahl 3 zu erzeugen und auf einen Mikrospiegel 4 zu lenken. Der auf den Mikrospiegel 4 auftreffende Laserstrahl 3 wird als abgelenkter Laserstrahl 5 in Richtung einer Leinwand 6 abgelenkt, wobei der Mikrospiegel 4 durch eine Regeleinrichtung 7 gesteuert wird, die Leinwand 6 abzuscannen. Dazu dreht sich der Mikrospiegel 4 um eine erste Drehachse, welche auch als schnelle Drehachse bezeichenbar ist, so dass die Leinwand 6 in horizontaler Richtung von links nach rechts und wieder zurück periodisch durchfahren wird. Weiterhin dreht sich der Mikrospiegel 4 um eine zweite Drehachse, welche auch als langsame Drehachse bezeichenbar ist, derart, dass der Lichtstrahl 5 periodisch die Leinwand 6 von oben nach unten und wieder zurück durchfährt. In Überlagerung der Bewegungen um die erste und die zweite, das heißt die langsame und die schnelle Drehachse, ergibt sich das in Fig. 6 gezeigte
Zickzackmuster. Die Regeleinrichtung 7 empfängt Positionssignale 8, welche eine jeweilige Position der Ablenkeinrichtung 4 indizieren, und passt
Steuersignale 9 zum Steuern der Ablenkeinrichtung 4 darauf basierend an.
Das Scannen erfolgt üblicherweise in einer periodischen, insbesondere einer sinusförmigen Bewegung, wie beispielsweise in Fig. 7 dargestellt. Fig. 7 zeigt einen Graphen, welcher einen Auslenkungswinkel a eines Mikrospiegels 4 als Funktion der Zeit t innerhalb einer Periodendauer in Form einer Sinusfunktion darstellt. Bei einer Bewegung wie in Fig. 7 gezeigt ergeben sich Maxima einer Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte für den abgelenkten Lichtstrahl gemäß dem Auslenkungswinkel des Mikrospiegels 4 wie in Fig. 8 gezeigt. Dementsprechend befinden sich Maxima der Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte bei dem maximalen Auslenkungswinkel in negativer Richtung, amin, sowie bei dem maximalen Auslenkungswinkel in positiver Richtung, amax.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung offenbart eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10.
Demgemäß ist eine Vorrichtung zum Ablenken eines Lichtstrahls zum Scannen eines Raumwinkelbereichs vorgesehen, mit: einer Ablenkeinrichtung mit einem verstellbaren Mikrospiegel, welche dazu ausgelegt ist, einen Lichtstrahl nach Maßgabe eines Stellsignals zum periodischen Scannen eines
Raumwinkelbereichs mittels des Mikrospiegels abzulenken; einer
Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, ein Steuersignal zu empfangen, welches einen aktuell bevorzugten Raumwinkel in dem zu scannenden
Raumwinkelbereich indiziert; wobei die Steuereinrichtung weiterhin dazu ausgelegt ist, basierend auf dem empfangenen Steuersignal das Stellsignal für die Ablenkeinrichtung zu erzeugen; und wobei die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, das Stellsignal derart zu erzeugen, dass ein Maximum einer Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte des periodisch abgelenkten Lichtstrahls in dem aktuell bevorzugten Raumwinkel angeordnet ist. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass eine Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte bzw.
Verweildauer des Mikrospiegels in einem mit dem bevorzugten Raumwinkel korrespondierenden Auslenkungswinkel sowie in einem durch eine
Halbwertsbreite b des Maximums bestimmten Bereich von Auslenkungswinkeln um den korrespondierenden Auslenkungswinkel im Vergleich zu herkömmlichen Laserscannern erhöht wird.
Bevorzugt ist die Steuereinrichtung derart eingerichtet, dass sie das Steuersignal derart erzeugt, dass das Maximum eine vordefinierte und/oder anpassbare Breite, insbesondere Halbwertsbreite, der Dichte der
Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte aufweist.
Unter dem aktuell bevorzugten Raumwinkel ist derjenige Raumwinkel zu verstehen, in welchen im Verlauf einer Periode des periodischen Scannens der größte Anteil der verfügbaren Lichtleistung, der so genannte Lichtschwerpunkt, gelenkt werden soll. Dies kann beispielsweise ein Raumwinkel sein, in welchem ein interessierendes Objekt angeordnet ist und welcher mit besonders großer Zuverlässigkeit gescannt werden soll. Unter einer
Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte ist eine Funktion zu verstehen, welche eine Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Lichtstrahls pro differentiellem Raumwinkel (oder Winkel) angibt, sodass eine Integration der
Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte über den gesamten Raumwinkelbereich (oder Winkelbereich) Eins ergibt.
Unter einem Raumwinkelbereich und einem darin bevorzugten Raumwinkel kann auch ein Ablenkwinkelbereich und ein darin bevorzugter Ablenkwinkel verstanden werden, beispielsweise wenn die Ablenkeinrichtung nur zum
Ablenken des Lichtstrahls gemäß einer einzigen Drehachse ausgebildet ist. Weiterhin ist ein Verfahren zum Ablenken eines Lichtstrahls zum Scannen eines Raumwinkelbereichs vorgesehen mit den Schritten: Ablenken eines Lichtstrahls nach Maßgabe eines Stellsignals zum periodischen Scannen eines
Raumwinkelbereichs; Empfangen eines Steuersignals, welches einen aktuell bevorzugten Raumwinkel in dem zu scannenden Raumwinkelbereich indiziert; und Erzeugen des Stellsignals basierend auf dem empfangenen Steuersignal derart, dass ein Maximum einer Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte des, insbesondere periodisch, abgelenkten Lichtstrahls in dem bevorzugten
Raumwinkel angeordnet ist.
Bevorzugt wird das Steuersignal derart erzeugt, dass das Maximum eine vordefinierte und/oder anpassbare Breite, insbesondere Halbwertsbreite, der Dichte der Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte aufweist.
Vorteile der Erfindung
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Erkenntnis besteht darin, dass bei herkömmlichen Lichtscansystemen die Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte des zum Scannen abgelenkten Lichtstrahls stets unveränderbar an den
Umkehrpunkten bzw. Umkehrzonen, das heißt an den Rändern des zu scannenden Raumwinkelbereichs angeordnet ist, wo jedoch in den wenigsten Fällen die innerhalb des Raumwinkelbereichs am meisten interessierenden Objekte erwartet werden.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht nun darin, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ablenken eines Lichtstrahls zum Scannen eines Raumwinkelbereichs bereitzustellen, welche es erlauben, das Maximum der
Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte des abgelenkten Lichtstrahls beliebig innerhalb des zu scannenden Raumwinkelbereichs festzulegen und bei Bedarf zu verändern. Dadurch lassen sich Maxima der Lichtverteilung über den zu scannenden Raumwinkelbereich des durch die Vorrichtung, oder gemäß dem Verfahren, abgelenkten Lichts beliebig von den Rändern des zu scannenden Raumwinkelbereichs weg verschieben. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, das Stellsignal derart zu erzeugen und/oder anzupassen, dass eine Winkelgeschwindigkeitsfunktion des Mikrospiegels in mindestens einem ersten Abschnitt ihres periodischen Definitionsbereichs einen ersten in der Zeit konstanten Term und einen ersten in der Zeit periodischen Term aufweist oder daraus besteht. Die Winkelgeschwindigkeitsfunktion des Mikrospiegels gibt eine Winkelgeschwindigkeit des Mikrospiegels als Funktion einer Zeit innerhalb einer Periode des periodischen Scannens an. Die Zeit innerhalb der Periode kann als Bruchteil einer Periodendauer T der Periode angegeben werden. Mit anderen Worten gibt die Winkelgeschwindigkeitsfunktion an, welche
Winkelgeschwindigkeit (Betrag und Richtung) der Mikrospiegel jeweils bei seiner Bewegung nacheinander von einem Ausgangspunkt (zu einem Zeitpunkt t=0), über seine maximale positive Auslenkung (oder maximale negative Auslenkung) bei einem Zeitpunkt t=T/4, über wiederum den Ausgangspunkt bei einem
Zeitpunkt t=T/2, über eine maximale negative Auslenkung (bzw. maximale positive Auslenkung) bei einem Zeitpunkt t=3/4 T, bis hin zurück zu dem
Ausgangspunkt bei t=T bzw. wiederum t=0 gemäß der periodischen Bewegung aufweist.
Unter einem in der Zeit periodischen Term soll ein Term verstanden werden, welcher durch eine periodische Funktion, insbesondere eine trigonometrische Funktion, besonders bevorzugt durch eine Sinus- oder Cosinusfunktion, beschreibbar ist, auch wenn innerhalb des jeweiligen Abschnitts des
Definitionsbereichs keine vollständige Periode der periodischen Funktion (welche von der Periode des periodischen Scannens des Mikrospiegels verschieden sein kann) durchlaufen wird.
Mit anderen Worten weist eine Auslenkungswinkelfunktion des Mikrospiegels, welche einen Auslenkungswinkel des Mikrospiegels als Funktion der Zeit t innerhalb der Periode des periodischen Scannens angibt, in mindestens dem ersten Abschnitt des periodischen Definitionsbereichs einen in der Zeit linearen Term (dessen Ableitung nach der Zeit den ersten in der Zeit konstanten Term der Winkelgeschwindigkeitsfunktion ergibt) und einen periodischen Term (dessen Ableitung nach der Zeit den ersten in der Zeit periodischen Term der
Winkelgeschwindigkeitsfunktion ergibt) auf oder besteht daraus. Dadurch ergibt sich eine vorteilhafte Gestaltung der Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte des periodisch abgelenkten Lichtstrahls.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Steuereinrichtung weiterhin dazu ausgelegt, das Steuersignal derart zu erzeugen, dass die
Winkelgeschwindigkeitsfunktion des Mikrospiegels in einem zweiten Abschnitt ihres periodischen Definitionsbereichs einen zweiten in der Zeit konstanten Term und einen zweiten in der Zeit periodischen Term aufweist oder daraus besteht. Der erste und der zweite Abschnitt sind, wie auch alle weiteren im Folgenden beschriebenen Abschnitte des Definitionsbereich, jeweils disjunkt. Der erste in der Zeit konstante Term unterscheidet sich vorzugsweise von dem zweiten in der Zeit konstanten Term und der erste in der Zeit periodische Term unterscheidet sich vorzugsweise von dem zweiten in der Zeit periodischen Term, und zwar auch ohne Berücksichtigung der verschiedenen Abschnitte des
Definitionsbereichs. Der Definitionsbereich kann durch den ersten und den zweiten Abschnitt vollständig abgedeckt sein, d.h. aus diesen bestehen. An einem etwaigen Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt (und/oder umgekehrt) kann die Winkelgeschwindigkeitsfunktion sich sprunghaft ändern.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die
Winkelgeschwindigkeitsfunktion in dem ersten Abschnitt gleich der mit minus Eins multiplizierten Winkelgeschwindigkeitsfunktion in dem zweiten Abschnitt, wenn das Argument der Winkelgeschwindigkeitsfunktion in dem ersten Abschnitt mit minus Eins multipliziert wird. Mit anderen Worten kann die
Winkelgeschwindigkeitsfunktion in dem ersten Abschnitt als Punktspiegelung am Koordinatenursprung der Winkelgeschwindigkeitsfunktion in dem zweiten Abschnitt bezeichnet werden. Somit ergibt sich eine weitere vorteilhafte
Gestaltung der Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte des periodisch abgelenkten Lichtstrahls. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist an einem ersten Übergang zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt des periodischen Definitionsbereichs der Winkelgeschwindigkeitsfunktion ein dritter Abschnitt des periodischen Definitionsbereichs definiert und an einem zweiten Übergang zwischen dem zweiten Abschnitt und dem ersten Abschnitt des periodischen Definitionsbereichs ein vierter Abschnitt des periodischen Definitionsbereichs definiert. Die Winkelgeschwindigkeitsfunktion des Mikrospiegels in dem dritten Abschnitt ist eine stetige Funktion und weist bevorzugt einen ersten in der Zeit t linearen Term auf oder, besonders bevorzugt, besteht aus einem Polynom erster Ordnung in der Zeit. Die Winkelgeschwindigkeitsfunktion des Mikrospiegels in dem vierten Abschnitt ist eine stetige Funktion und weist einen zweiten in der Zeit t linearen Term auf oder, besonders bevorzugt, besteht aus einem Polynom erster Ordnung in der Zeit. Dadurch erfolgen die Bewegungen des Mikrospiegels weniger abrupt, was einen schonenderen Betrieb der Vorrichtung ermöglicht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung nimmt die
Winkelgeschwindigkeitsfunktion in dem dritten Abschnitt einmal den Wert Null an und/oder nimmt die Winkelgeschwindigkeitsfunktion in dem vierten Abschnitt einmal den Wert Null an. Mit anderen Worten wird der Mikrospiegel im Bereich seiner Umkehrpunkte bei seiner periodischen Bewegung zum periodischen Scannen des Raumwinkelbereichs jeweils gemäß einer
Winkelgeschwindigkeitsfunktion mit einem linearen Term, insbesondere bestehend aus einem Polynom erster Ordnung in der Zeit t, gesteuert. Auf diese Weise kann eine besonders schonende Steuerung des Mikrospiegels
durchgeführt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung indiziert das Steuersignal weiterhin eine Halbwertsbreite eines Peaks der
Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte des periodisch abgelenkten Lichtstrahls um das in dem bevorzugten Raumwinkel angeordnete Maximum. Vorteilhaft ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, das Stellsignal zum Ausbilden des Peaks der Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte mit der durch das Steuersignal indizierten Halbwertsbreite anzupassen. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst die Vorrichtung eine Bereitstellungseinrichtung, welche zum Erzeugen des Lichtstrahls nach Maßgabe eines Lichtbereitstellungs-Steuersignals ausgelegt ist. Das Steuersignal indiziert vorteilhaft zusätzlich eine gewünschte Lichtintensität des Lichtstrahls in dem bevorzugten Raumwinkel. Die Steuereinrichtung kann dazu ausgelegt sein, das Lichtbereitstellungs-Steuersignal basierend auf der durch das Steuersignal indizierten Lichtintensität zu erzeugen. Somit kann eine Lichtverteilung in dem Raumwinkelbereich noch präziser an vielgestaltige Anforderungen angepasst werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, das Stellsignal derart zu erzeugen, dass der Mikrospiegel zum
Ablenken des Lichtstrahls über Grenzen des zu scannenden
Raumwinkelbereichs hinweg, insbesondere in einer parabolischen Bewegung, ausgelenkt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchführbar und ist daher gemäß allen in Bezug auf die
erfindungsgemäße Vorrichtung beschriebenen Modifikationen und
Weiterbildungen anpassbar.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Ablenken eines Lichtstrahls zum Scannen eines Raumwinkelbereichs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 und Fig. 3
schematische Graphen zum Erläutern einer möglichen Funktionsweise der Vorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 4 einen schematischen Graphen zum Erläutern einer weiteren möglichen Funktionsweise der Vorrichtung aus Fig. 1; Fig. 5 ein schematisches Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahren zum Ablenken eines Lichtstrahls zum Scannen eines Raumwinkelbereichs gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Laserscanners; und
Fig. 7 und Fig. 8
schematische Graphen zum Erläutern der Funktion des herkömmlichen Laserscanners aus Fig. 6
In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen - sofern nichts anderes angegeben ist - mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Nummerierung von Verfahrensschritten dient der Übersichtlichkeit und soll insbesondere nicht, sofern nichts anderes angegeben ist, eine bestimmte zeitliche Reihenfolge implizieren. Insbesondere können auch mehrere
Verfahrensschritte gleichzeitig durchgeführt werden.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung 10 zum
Ablenken eines Lichtstrahls 50 zum Scannen eines Raumwinkelbereichs 51 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Vorrichtung 10 weist eine Ablenkeinrichtung 12 auf, welche einen
Mikrospiegel 14 und einen Aktor 13 umfasst, mittels welchem der Mikrospiegel 14 zum Ablenken eines Lichtstrahls 50 zum periodischen Scannen eines Raumwinkelbereichs 51 ablenkbar ist. Der Aktor 13 kann zum Verstellen des Mikrospiegels 14 in einem quasi statischen oder in einem resonanten Betrieb ausgelegt sein. Das Verstellen des Mikrospiegels 14 kann ein Drehen des Mikrospiegels 14 um eine oder mehrere Drehachsen umfassen. Das Verstellen des Mikrospiegels 14 kann alternativ oder zusätzlich auch ein Verformen des Mikrospiegels 14, insbesondere einer spiegelnden Oberfläche des Mikrospiegels 14, umfassen. Die Ablenkeinrichtung 12 ist dazu ausgelegt, den Lichtstrahl 50 nach Maßgabe eines Stellsignals 60 zum periodischen Scannen des
Raumwinkelbereichs 51 mittels des Mikrospiegels 14 abzulenken. Die Vorrichtung 10 kann eine Bereitstellungseinrichtung 11 aufweisen, welche dazu ausgelegt ist, den Lichtstrahl 50 bereitzustellen und auf die
Ablenkeinrichtung 12 zu lenken. Die Bereitstellungseinrichtung 11 kann beispielsweise eine Lichtquelle oder eine Einrichtung zum Einkoppeln eines extern erzeugten Lichtstrahls 50 in die Vorrichtung 10 umfassen oder daraus bestehen. Die Bereitstellungseinrichtung 11 kann dazu beispielsweise eine Anzahl von optischen Elementen umfassen, beispielsweise Linsen, Blenden, Glasfaserleitungen und dergleichen. Alternativ kann durch eine Anordnung der Vorrichtung 10 relativ zu einer externen Lichtquelle auch ein extern erzeugter
Lichtstrahl als der Lichtstrahl 50 auf die Ablenkeinrichtung 12 geleitet werden. Der Lichtstrahl 50 ist bevorzugt ein Laserstrahl. Der bereitgestellte Lichtstrahl 50, insbesondere Laserstrahl, trifft auf die Ablenkeinrichtung 12 und wird von dem Mikrospiegel 14 gemäß einer momentanen Lage, das heißt Ausrichtung, oder einer momentanen Verformung, des Mikrospiegels 14 abgelenkt. Der Lichtstrahl
50 wird bevorzugt mit einer über mindestens eine Periode des Scannens zeitlich konstanten Lichtintensität bereitgestellt.
Die Vorrichtung 10 umfasst weiterhin eine Steuereinrichtung 16, welche dazu ausgelegt ist, ein externes oder internes Steuersignal 62 zu empfangen, welches einen aktuell bevorzugten Raumwinkel 52 in dem zu scannenden
Raumwinkelbereich 51 indiziert. Der zu scannende Raumwinkelbereich 51 kann insbesondere ein eindimensional, d.h. durch einen Ablenkwinkel als einzigen Parameter, beschreibbarer Ablenkwinkelbereich sein, nämlich wenn
beispielsweise der verstellbare Mikrospiegel 14 lediglich um eine einzige
Drehachse drehbar ist. Ein externes Steuersignal 62 kann beispielsweise Anforderungen einer weiteren Vorrichtung indizieren, z.B. Anforderungen einer Scheinwerfersteuerung, eines Lidar-Systems oder dergleichen. Im Folgenden wird aus Gründen der Verständlichkeit bei der Beschreibung zum
Teil auf einen zu scannenden Ablenkwinkelbereich als eine Unterform eines zu scannenden Raumwinkelbereichs sowie auf einen aktuell bevorzugten
Ablenkwinkel in dem zu scannenden Ablenkwinkelbereich als eine Unterform des aktuell bevorzugten Raumwinkels abgestellt. Es soll verstanden werden, dass die hierin beschriebenen Prinzipien, Modifikationen und auch die beschriebenen Gestaltungsformen der Vorrichtung 10 ebenso zum Scannen eines
Raumwinkelbereichs verwendet werden können.
Zum Scannen eines Raumwinkelbereichs kann beispielsweise der abzulenkende Lichtstrahl 50 einen Azimutwinkelbereich und einen Elevationswinkelbereich periodisch scannen, das heißt überstreichen oder abrastern, wobei durch die Überlagerung der Azimutwinkelbewegung und der Elevationswinkelbewegung des abgelenkten Lichtstrahls 50 der zu scannende Raumwinkelbereich 51 gescannt wird. Durch Festlegen eines aktuell bevorzugten Azimut-Ablenkwinkels in dem zu scannenden Azimutwinkelbereich und eines aktuell bevorzugten Elevations-Ablenkwinkels in dem zu scannenden Elevationswinkelbereich kann der aktuell bevorzugte Raumwinkel 52 definiert werden als derjenige
Raumwinkel, welcher von dem abgelenkten Lichtstrahl 50 erreicht wird, wenn der Lichtstrahl 50 sowohl in den bevorzugten Azimut-Ablenkwinkel als auch in den bevorzugten Elevations-Ablenkwinkel abgelenkt wird.
Die Steuereinrichtung 16 ist weiterhin dazu ausgelegt, basierend auf dem empfangenen Steuersignal 62 das Stellsignal 60 zu erzeugen. Darunter soll verstanden werden, dass die Steuereinrichtung 16 dazu in der Lage ist, in Echtzeit, kontinuierlich oder regelmäßig, das empfangene Steuersignal 62 zu überprüfen und das erzeugte Stellsignal 60 kontinuierlich an das jeweils aktuell empfangene Steuersignal 62 anzupassen. Somit kann stets mit besonders geringer Verzögerung eine Veränderung des aktuell bevorzugten Raumwinkels 52 unmittelbar umgesetzt werden. Die Steuereinrichtung 16 ist dazu ausgelegt, das Stellsignal 60 derart zu erzeugen bzw. anzupassen, dass ein Maximum einer Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte des periodisch abgelenkten Lichtstrahls 50 in dem bevorzugten Raumwinkel 52 angeordnet ist. Analog zu der
Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte des periodisch abgelenkten Lichtstrahls 50 kann auch eine Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte des verstellbaren
Mikrospiegels 14 als Funktion von Auslenkungswinkeln des verstellbaren Mikrospiegels 14 innerhalb des Auslenkungswinkelbereichs des Mikrospiegels 14 zwischen einer maximalen positiven Auslenkung und einer maximalen negativen Auslenkung betrachtet werden. Die Ablenkeinrichtung 12 kann weiterhin einen Detektor 15 umfassen, welcher zum Ermitteln einer Winkelposition, d.h. eines Auslenkungswinkels, und/oder einer Winkelgeschwindigkeit des Mikrospiegels 14 und zum Ausgeben eines darauf basierenden Rückkopplungssignals ausgelegt ist. Das
Rückkopplungssignal kann an die Steuereinrichtung 16 übermittelt werden, basierend auf welchem die Steuereinrichtung 16 in einem Regelbetrieb arbeiten kann (closed-loop Betrieb mit Feedback). In diesem Fall kann die
Steuereinrichtung 16 auch als Regeleinrichtung bezeichnet werden oder einen Regler enthalten.
Anhand der nachfolgenden Figuren 2 bis 5 werden verschiedene Varianten erläutert, auf weiche Weise die Steuereinrichtung 16 zum Erzeugen des
Stellsignals 60 ausgebildet sein kann. Es soll verstanden werden, dass bei Beschreibungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 stets auch eine Beschreibung des analogen, erfindungsgemäßen Verfahren mit gegeben ist, welches gemäß allen in Bezug auf die Vorrichtung 10 beschriebenen
Weiterbildungen, Modifikationen und Varianten anpassbar ist. Bei der
Beschreibung der Figuren 2 bis 5 wird weiterhin vereinfachend davon ausgegangen, dass die Ablenkeinrichtung 12 so ausgebildet ist, dass der Ablenkwinkel des Lichtstrahls 50 dem Auslenkungswinkel des Mikrospiegels 14 entspricht. Selbstverständlich kann die Ablenkeinrichtung 12 auch weitere optische Elemente, z.B. weitere Mikrospiegel etc. aufweisen. Entsprechend kann sich der Ablenkwinkel des Lichtstrahls 50 auch von dem Auslenkungswinkel des Mikrospiegels 14 in festgelegter Weise unterscheiden.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche im Folgenden anhand der Figuren 2 und 3 erläutert wird, ist die Regeleinrichtung 16 dazu ausgebildet, das Stellsignal 60 derart zu erzeugen, dass eine
Auslenkungswinkelfunktion, mit dem Wert a(t), des Mikrospiegels 14 die folgende Form hat:
Figure imgf000014_0001
falls die Zeit t in einem ersten Abschnitt 71 des periodischen Definitionsbereichs 75 des periodischen Scannens liegt, wobei der erste Abschnitt 71 zwischen t=- T/4 und t=T/4 (bzw. t=3/4 T und t=T/4) liegt. Hierbei stellt T die Periodendauer des periodischen Scannens dar, amax ist eine (maximale) Auslenkungsamplitude des Mikrospiegels und aO, al und a0 sind einstellbare Parameter. Weiterhin ist die Regeleinrichtung 16 dazu ausgebildet, das Stellsignal 60 derart zu erzeugen, dass die Auslenkungswinkelfunktion, mit dem Wert α(ί), des Mikrospiegels 14 die folgende Form hat: a(t) =—a max 0 τ ~ sin (j t + a0)
4
falls die Zeit t in einem zweiten Abschnitt 72 des periodischen Definitionsbereichs 75 des periodischen Scannens liegt, wobei der zweite Abschnitt 72 zwischen t=T/4 und t=3/4 T liegt. Die Auslenkungswinkelfunktion in dem zweiten Abschnitt 72 geht somit durch Achsenspiegelung an der t=0 - Achse aus der
Auslenkungswinkelfunktion in dem ersten Abschnitt 71 hervor.
In dem ersten Abschnitt 71 ist somit eine Winkelgeschwindigkeitsfunktion nach Maßgabe des Stellsignals 60 gegeben durch:
Figure imgf000015_0001
und in dem zweiten Abschnitt 72 gegeben durch:
1 2π 2π , \
ä(t) =—α -Ίmax
Das heißt, die Winkelgeschwindigkeitsfunktion ä(t) in dem ersten Abschnitt 71 ist die an dem Koordinatenursprung punktgespiegelte
Winkelgeschwindigkeitsfunktion ä(t) in dem zweiten Abschnitt 72, wobei Punktspiegelung durch f(t) = - f(-t) charakterisiert ist.
Fig. 2 zeigt einen schematischen Graphen, welcher eine normierte
Ablenkwinkelfunktion 83 des Lichtstrahls 50, oder, analog, die
Auslenkungswinkelfunktion des Mikrospiegels 14, in Abhängigkeit von der Zeit t innerhalb einer Periode des periodischen Scannens sowie eine
Winkelgeschwindigkeitsfunktion 84 des Lichtstrahls 50, oder, analog, des Mikrospiegels 14, in Abhängigkeit von der Zeit t innerhalb derselben Periode gemäß den obigen Formeln darstellt. Eine linke vertikale Achse zeigt den normierten Auslenkungswinkel des Mikrospiegels 14, welcher in der vorliegenden Ausführungsform einem normierten Ablenkwinkel 85 des Lichtstrahls 50 gleich ist. In der linken vertikalen Achse ist der aktuell bevorzugte Ablenkwinkel 86 exemplarisch eingezeichnet.
Fig. 3 zeigt einen schematischen Graphen, welcher eine
Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte 82 des Lichtstrahls 50 als Funktion des normierten Ablenkwinkels 85 des Lichtstrahls 50. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, resultiert das Stellsignal 60 gemäß den o.g. Formeln in einem Maximum 81 der Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte 82 bei dem aktuell bevorzugten
Ablenkwinkel 86, wobei das Maximum 81 von einem Peak mit einer
Halbwertsbreite b umgeben ist.
Dazu kann der oben eingeführte Parameter a0 als Arcussinus einer bevorzugten Verschiebung des Maximums 81 von der Mitte des Ablenkwinkelbereichs fort gewählt werden, wobei die Verschiebung zwischen -1 und 1 liegt, entsprechend einer Verschiebung des Maximums 81 zwischen einer maximalen negativen Ablenkung und einer maximalen positiven Ablenkung des Lichtstrahls 50 sowie entsprechend einer maximalen negativen Auslenkung des Mikrospiegels 14 und einer maximalen positiven Auslenkung des Mikrospiegels 14.
Die übrigen Parameter können aus vorgegebenen Randbedingungen bestimmt werden zu:
Figure imgf000016_0001
Hierbei ist γ ein Lichtintensitätsparameter des Lichtstrahls 50, welcher mittels der Bereitstellungseinrichtung 11 der Vorrichtung 10 einstellbar sein kann. Der Lichtintensitätsparameter γ kann parametrisiert werden als
Figure imgf000016_0002
wobei o em eingestellter oder einstellbarer Lichtintensitätsparameter im
Lichtschwerpunkt, d.h. in dem Maximum 81 der
Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte 82 des Lichtstrahls 50 ist. Der Parameter γ0 kann mittels der Bereitstellungseinrichtung 11 einstellbar sein. Dazu kann das externe Steuersignal 62 einen aktuell gewünschten Wert für den Parameter γ0, indizieren. Die Recheneinrichtung 16 kann dazu ausgelegt sein, basierend auf dem gemäß dem Steuersignal 62 indizierten Wert für den Parameter γ0 ein Lichtbereitstellungs-Steuersignal 64 zu erzeugen oder anzupassen und an die Bereitstellungseinrichtung 11 zu übermitteln. Die Bereitstellungseinrichtung 11 kann optional dazu ausgelegt sein, den Lichtstrahl 50 nach Maßgabe des Lichtbereitstellungs-Steuersignals 64 zu erzeugen, um den
Lichtintensitätsparameter γ des Lichtstrahls 50 entsprechend zu erzeugen oder anzupassen (siehe Fig. 1).
Durch das externe Steuersignal 62 können weitere Werte für einstellbare Parameter indiziert werden, insbesondere für die Frequenz 1/T des periodischen Scannens und für die Auslenkungsamplitude amax des Mikrospiegels 14. Ebenso kann durch das externe Steuersignal 62 eine gewünschte Halbwertsbreite b für den um das Maximum 81 der Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte 82 ausgebildeten Peak indiziert werden und das Stellsignal 60 zu deren Ausbildung erzeugt oder angepasst werden.
Die Halbswertsbreite b wird durch den Lichtintensitätsparameter γ wesentlich beeinflusst. Da die Fläche unter der Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte aus Fig. 3 dem Wert Eins entspricht, wird indirekt auch die Höhe des Maximums 81 durch die Halbwertsbreite b des Peaks und somit durch den
Lichtintensitätsparameter γ definiert. Je breiter die Halbwertsbreite b der Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte ist, desto niedriger ist der Peak. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein gewünschter Wert des Maximums 81, welches insbesondere ein absolutes bzw. globales Maximum sein kann, an die
Bereitstellungseinrichtung 11 und/oder die Steuereinrichtung 16 übermittelt werden, um das Maximum 81 mit dem gewünschten Wert auszubilden.
In einer Variante kann das Lichtbereitstellungs-Steuersignal 64 derart erzeugt und/oder angepasst werden, dass die Bereitstellungseinrichtung 11 den
Lichtstrahl 50 mit zeitlich modulierter Lichtintensität derart erzeugt, dass das Anordnen des Maximums 81 der Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte 82 in dem bevorzugten Raumwinkel 52 durch eine Kombination des Ablenkens des Lichtstrahls 50 nach Maßgabe des Stellsignals 60 mit dem Erzeugen des Lichtstrahls 50 nach Maßgabe des Lichtbereitstellungs-Steuersignals 64 erfolgt. Alternativ wird der Lichtstrahl 50 mit einer zeitlich über mindestens eine Periode des Scannens konstanten Lichtintensität bereitgestellt.
Anhand der nachfolgenden Fig. 4 wird eine weitere mögliche Funktionsweise der Vorrichtung aus Fig. 1 erläutert.
Bei der weiteren möglichen Funktionsweise wird in einem ersten Abschnitt 171 des periodischen Definitionsbereichs 175 eine Winkelgeschwindigkeitsfunktion 184 des Mikrospiegel 14 nach Maßgabe des Stellsignals 60 gegeben durch:
Figure imgf000018_0001
wobei sich der erste Abschnitt 171 zwischen einem Zeitpunkt t=Td, welcher zwischen t=3/4 T und t=T (bzw. t=0) liegt, und einem Zeitpunkt t=Ta, welcher zwischen t=0 und t=T/4 liegt, erstreckt. In einem zweiten Abschnitt 172 des periodischen Definitionsbereichs 175, welcher sich zwischen einem Zeitpunkt t=Tb, welcher zwischen t=T/4 und t=T/2 liegt, und einem Zeitpunkt t=Tc, welcher zwischen t=T/2 und t=3/4 T liegt, erstreckt, ist die
Winkelgeschwindigkeitsfunktion 184 nach Maßgabe des Stellsignals 60 gegeben durch:
Figure imgf000018_0002
das heißt durch das Negative der Winkelgeschwindigkeitsfunktion 184 ersten Abschnitt 171.
Zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt 171, 172 ist zwischen den Zeitpunkten Ta und Tb ein dritter Abschnitt 173 und zwischen den Zeitpunkten Tc und Td ein vierter Abschnitt 174 definiert. Die Winkelgeschwindigkeit des Mikrospiegels wird in dem dritten und dem vierten Abschnitt 173, 174 nicht, wie gemäß den Fig. 2 und 3 zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt 171, 172, sprungförmig, sondern mit linearem Funktionsverlauf verändert und macht insbesondere einen Vorzeichenwechsel durch. Dadurch ergibt sich eine geschmeidige („smoothe") Ablenkwinkelfunktion 183 des Lichtstrahls 50, wie in Fig. 4 gezeigt. Die Definitionen der Winkelgeschwindigkeitsfunktion 184 in dem dritten Abschnitt 173 und dem vierten Abschnitt 174 ist so gewählt, dass sich insgesamt eine stetige, wenn auch im Allgemeinen nicht stetig differenzierbare, Winkelgeschwindigkeitsfunktion 184 ergibt, wie in Fig. 4 gezeigt. Dabei kann sich eine Auslenkung des Mikrospiegels 14 über Grenzen des zu scannenden Raumwinkelbereichs 51 hinweg ergeben, welche durch die Werte 1 und -1 auf der linken vertikalen Achse in Fig. 4 bezeichnet sind.
Fig. 5 zeigt ein schematisches Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Ablenken eines Lichtstrahls 50 zum Scannen eines Raumwinkelbereichs 51 gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das erfindungsgemäße Verfahren nach Fig. 5 ist insbesondere mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 durchführbar und ist daher insbesondere mit allen in Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 beschriebenen
Modifikationen und Weiterbildungen, insbesondere der konkreten Ausgestaltung der Winkelgeschwindigkeitsfunktionen 84; 184 anpassbar.
In einem Schritt S02 wird ein Lichtstrahl 50 nach Maßgabe eines Stellsignals 60 zum periodischen Scannen eines Raumwinkelbereichs 51 periodisch abgelenkt. In einem optionalen Schritt S01 kann der dazu verwendete Lichtstrahl 50 durch eine Bereitstellungseinrichtung 11 bereitgestellt, insbesondere erzeugt werden, bevorzugt mit einer über mindestens eine Periode des Scannens zeitlich konstanten Lichtintensität. In einem Schritt S03 wird ein, insbesondere extern erzeugtes, Steuersignal 62, welches einen aktuell bevorzugten Raumwinkel 52 in dem zu scannenden Raumwinkelbereich 51 indiziert, empfangen. In einem Schritt S04 wird das Stellsignal 60 basierend auf dem empfangenen Steuersignal
62 derart erzeugt, dass ein Maximum 81 einer
Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte 82 des periodisch abgelenkten Lichtstrahls 50 in dem bevorzugten Raumwinkel 52 angeordnet ist. Dies kann insbesondere erfolgen wie oben in Bezug auf die Figuren 2 bis 4 beschrieben.
Wie in Bezug auf die Vorrichtung 10 beschrieben, kann das Verfahren als einen optionalen Schritt ein Erzeugen eines Lichtbereitstellungs-Steuersignals 64 basierend auf einer durch das Steuersignal 62 indizierten Lichtintensität in dem bevorzugten Raumwinkel 52 und ein Steuern der Bereitstellungseinrichtung 11 mittels des erzeugten Lichtbereitstellungs-Steuersignals 64 umfassen. Weiterhin kann das Verfahren als einen optionalen Schritt ein Erzeugen oder ein Anpassen des Stellsignals 60 basierend auf einer durch das Steuersignal 62 indizierten Halbwertsbreite b für einen Peak der Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte 82 des Lichtstrahls 50 um das Maximum 81 umfassen.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (10) zum Ablenken eines Lichtstrahls (50) zum Scannen eines Raumwinkelbereichs (51) mit:
einer Ablenkeinrichtung (12) mit einem verstellbaren Mikrospiegel (14), welche dazu ausgelegt ist, einen Lichtstrahl (50) nach Maßgabe eines
Stellsignals (60) zum periodischen Scannen eines Raumwinkelbereichs (51) mittels des Mikrospiegels (14) periodisch abzulenken;
einer Steuereinrichtung (16), welche dazu ausgelegt ist, ein Steuersignal (62) zu empfangen, welches einen aktuell bevorzugten Raumwinkel (52) in dem zu scannenden Raumwinkelbereich (51) indiziert; und basierend auf dem empfangenen Steuersignal (62) das Stellsignal (60) zu erzeugen; und
wobei die Steuereinrichtung (16) dazu ausgelegt ist, das Stellsignal (60) derart zu erzeugen, dass ein Maximum (81) einer
Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte (82) des periodisch abgelenkten
Lichtstrahls (50) in dem bevorzugten Raumwinkel (52) angeordnet ist.
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1,
wobei die Steuereinrichtung (16) dazu ausgelegt ist, das Stellsignal (60) derart zu erzeugen, dass eine Winkelgeschwindigkeitsfunktion (84; 184) des Mikrospiegels (14), welche eine Winkelgeschwindigkeit des Mikrospiegels (14) als Funktion einer Zeit innerhalb einer Periode des periodischen Scannens angibt, in mindestens einem ersten Abschnitt (71; 171) ihres periodischen Definitionsbereichs (75; 175) einen ersten in der Zeit konstanten Term und einen ersten in der Zeit periodischen Term aufweist oder daraus besteht.
3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2
wobei die Steuereinrichtung (16) dazu ausgelegt ist, das Stellsignal (60) derart zu erzeugen, dass die Winkelgeschwindigkeitsfunktion (84; 184) des Mikrospiegels (14) weiterhin in einem zweiten Abschnitt (72; 172) ihres periodischen Definitionsbereichs (75; 175) einen zweiten in der Zeit konstanten Term und einen zweiten in der Zeit periodischen Term aufweist oder daraus besteht; und/oder
wobei der erste in der Zeit konstante Term sich von dem zweiten in der Zeit konstanten Term unterscheidet und wobei der erste in der Zeit periodische Term sich von dem zweiten in der Zeit periodischen Term unterscheidet.
4. Vorrichtung (10) nach Anspruch 3,
wobei die Winkelgeschwindigkeitsfunktion (84; 184) in dem ersten
Abschnitt (71; 171) gleich der mit minus Eins multiplizierten
Winkelgeschwindigkeitsfunktion (84; 184) in dem zweiten Abschnitt (72; 172) ist, wenn das Argument der Winkelgeschwindigkeitsfunktion (84; 184) in dem ersten Abschnitt (71; 171) mit minus Eins multipliziert wird.
5. Vorrichtung (10) nach 3 oder Anspruch 4,
wobei an einem ersten Übergang zwischen dem ersten Abschnitt (171) und dem zweiten Abschnitt (172) des periodischen Definitionsbereichs (175) der Winkelgeschwindigkeitsfunktion (184) ein dritter Abschnitt (173) des periodischen Definitionsbereichs (175) definiert ist; und
wobei an einem zweiten Übergang zwischen dem zweiten Abschnitt (172) und dem ersten Abschnitt (171) des periodischen Definitionsbereichs (175) ein vierter Abschnitt (174) des periodischen Definitionsbereichs (175) definiert ist; wobei die Winkelgeschwindigkeitsfunktion (184) des Mikrospiegels (14) in dem dritten Abschnitt (173) eine stetige Funktion ist; und/oder
wobei die Winkelgeschwindigkeitsfunktion (184) des Mikrospiegels (14) in dem vierten Abschnitt (174) eine stetige Funktion ist.
6. Vorrichtung (10) nach Anspruch 5,
wobei die Winkelgeschwindigkeitsfunktion (184) in dem dritten Abschnitt (173) einmal den Wert Null annimmt und/oder wobei die
Winkelgeschwindigkeitsfunktion (184) in dem vierten Abschnitt (174) einmal den Wert Null annimmt.
7. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei das Steuersignal (62) weiterhin eine Halbwertsbreite (b) eines Peaks der Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte (82) des periodisch abgelenkten Lichtstrahls (50) um das in dem bevorzugten Raumwinkel (52) angeordnete Maximum (81) indiziert; und
wobei die Steuereinrichtung (16) dazu ausgelegt ist, das Stellsignal (60) zum Ausbilden des Peaks der Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte (82) mit der durch das Steuersignal (62) indizierten Halbwertsbreite (b) anzupassen.
8. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
wobei die Vorrichtung (10) eine Bereitstellungseinrichtung (11) umfasst, welche zum Erzeugen des Lichtstrahls (50) nach Maßgabe eines
Lichtbereitstellungs-Steuersignals (64) ausgelegt ist;
wobei das Steuersignal (62) weiterhin eine gewünschte Lichtintensität des Lichtstrahls (50) in dem bevorzugten Raumwinkel (52) indiziert; und
wobei die Steuereinrichtung (16) dazu ausgelegt ist, das
Lichtbereitstellungs-Steuersignal (64) basierend auf der durch das Steuersignal (62) indizierten Lichtintensität zu erzeugen.
9. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
wobei die Steuereinrichtung (16) dazu ausgelegt ist, das Stellsignal (60) derart zu erzeugen, dass der Mikrospiegel (14) zum Ablenken des Lichtstrahls (50) über Grenzen des zu scannenden Raumwinkelbereichs (51) hinweg ausgelenkt wird.
10. Verfahren zum Ablenken eines Lichtstrahls (50) zum Scannen eines Raumwinkelbereichs (51) mit den Schritten:
Periodisches Ablenken (S02) eines Lichtstrahls (50) nach Maßgabe eines Stellsignals (60) zum periodischen Scannen eines Raumwinkelbereichs (51);
Empfangen (S03) eines Steuersignals (62), welches einen aktuell bevorzugten Raumwinkel (52) in dem zu scannenden Raumwinkelbereich (51) indiziert; und
Erzeugen (S04) des Stellsignals (60) basierend auf dem empfangenen
Steuersignal (62) derart, dass ein Maximum (81) einer
Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte (82) des abgelenkten Lichtstrahls (50) in dem bevorzugten Raumwinkel (52) angeordnet ist.
PCT/EP2016/079312 2016-01-16 2016-11-30 Vorrichtung und verfahren zum ablenken eines lichtstrahls zum scannen eines raumwinkelbereichs WO2017121537A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018536872A JP2019502168A (ja) 2016-01-16 2016-11-30 立体角度範囲を走査するための光線を偏向するための装置および方法
EP16804795.9A EP3403127B1 (de) 2016-01-16 2016-11-30 Vorrichtung und verfahren zum ablenken eines lichtstrahls zum scannen eines raumwinkelbereichs
US16/070,116 US10649204B2 (en) 2016-01-16 2016-11-30 Device and method for deflecting a light beam in order to scan a solid angle range
CN201680079096.2A CN108474940B (zh) 2016-01-16 2016-11-30 用于偏转光束来扫描空间角度区域的设备和方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016200502.2A DE102016200502A1 (de) 2016-01-16 2016-01-16 Vorrichtung und Verfahren zum Ablenken eines Lichtstrahls zum Scannen eines Raumwinkelbereichs
DE102016200502.2 2016-01-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017121537A1 true WO2017121537A1 (de) 2017-07-20

Family

ID=57442713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/079312 WO2017121537A1 (de) 2016-01-16 2016-11-30 Vorrichtung und verfahren zum ablenken eines lichtstrahls zum scannen eines raumwinkelbereichs

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10649204B2 (de)
EP (1) EP3403127B1 (de)
JP (1) JP2019502168A (de)
CN (1) CN108474940B (de)
DE (1) DE102016200502A1 (de)
WO (1) WO2017121537A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220321248A1 (en) * 2021-04-06 2022-10-06 Qualcomm Incorporated Joint polar encoding of multiple payloads with unequal error protection

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5187364A (en) * 1989-03-22 1993-02-16 National Research Council Of Canada/Conseil National De Recherches Du Canada Scanning device with waveform generator optimizer
DE19710714C1 (de) * 1997-03-14 1998-09-24 Max Planck Gesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung schneller periodischer Bewegungen
DE19812768A1 (de) * 1998-03-24 1999-09-30 Thomas Frank Vorrichtung und Verfahren zur periodischen Ablenkung von Lichtstrahlen mittels seriell angeordneter Schwenkspiegel durch Nutzung des Resonanzeffektes und der harmonischen Synthese
US6147822A (en) * 1997-07-10 2000-11-14 Nec Corporation Image display device applying light beam scanning capable of direct image formation on retinas of observers
US20100079836A1 (en) 2008-09-26 2010-04-01 Microvision, Inc. Scanning Mirror Control Having Least Mean Square Tone Adder
US20140159620A1 (en) * 2011-10-27 2014-06-12 Panasonic Corporation Actuator drive device

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7630112B2 (en) * 2007-05-15 2009-12-08 Konica Minolta Opto, Inc. Image display apparatus
JP2009210891A (ja) * 2008-03-05 2009-09-17 Funai Electric Co Ltd 映像表示装置
DE102008055159A1 (de) * 2008-12-29 2010-07-01 Robert Bosch Gmbh Adaptive Winkel- und Leistungsanpassung bei 3D-Mikrospiegel-Lidar
JP2010261979A (ja) * 2009-04-30 2010-11-18 Funai Electric Co Ltd レーザプロジェクタ
JP5447114B2 (ja) * 2010-04-08 2014-03-19 セイコーエプソン株式会社 画像形成装置
US8511838B2 (en) * 2011-06-29 2013-08-20 Microvision, Inc. Scanning laser projector with safety system
FR2993831B1 (fr) * 2012-07-27 2015-07-03 Valeo Vision Systeme d'eclairage adaptatif pour vehicule automobile
DE102013225566A1 (de) * 2013-12-11 2015-06-11 Robert Bosch Gmbh Mobiler Mikroprojektor
JP6269463B2 (ja) * 2014-03-28 2018-01-31 株式会社Ｊｖｃケンウッド 画像表示装置および画像表示調整方法
DE102014220115B4 (de) * 2014-10-02 2020-10-08 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Ansteuern einer Ablenkeinrichtung für eine Projektionsvorrichtung, Ablenkeinrichtung für eine Projektionsvorrichtung und Projektionsvorrichtung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5187364A (en) * 1989-03-22 1993-02-16 National Research Council Of Canada/Conseil National De Recherches Du Canada Scanning device with waveform generator optimizer
DE19710714C1 (de) * 1997-03-14 1998-09-24 Max Planck Gesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung schneller periodischer Bewegungen
US6147822A (en) * 1997-07-10 2000-11-14 Nec Corporation Image display device applying light beam scanning capable of direct image formation on retinas of observers
DE19812768A1 (de) * 1998-03-24 1999-09-30 Thomas Frank Vorrichtung und Verfahren zur periodischen Ablenkung von Lichtstrahlen mittels seriell angeordneter Schwenkspiegel durch Nutzung des Resonanzeffektes und der harmonischen Synthese
US20100079836A1 (en) 2008-09-26 2010-04-01 Microvision, Inc. Scanning Mirror Control Having Least Mean Square Tone Adder
US20140159620A1 (en) * 2011-10-27 2014-06-12 Panasonic Corporation Actuator drive device

Also Published As

Publication number Publication date
EP3403127B1 (de) 2023-02-15
US20190033577A1 (en) 2019-01-31
EP3403127A1 (de) 2018-11-21
JP2019502168A (ja) 2019-01-24
US10649204B2 (en) 2020-05-12
CN108474940A (zh) 2018-08-31
CN108474940B (zh) 2021-08-31
DE102016200502A1 (de) 2017-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3427707B1 (de) Vorrichtung zum bearbeiten von augengewebe mittels eines gepulsten laserstrahls
WO2013164125A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bearbeitung eines werkstücks mit laserstrahlung
WO2013149766A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für ein kraftfahrzeug
DE102015212758B3 (de) Projektionsoptik und Projektionseinheit für ein Kraftfahrzeug
EP3427706A1 (de) Vorrichtung zum bearbeiten von augengewebe mittels eines gepulsten laserstrahls
EP2596775B1 (de) Vorrichtung zum Bearbeiten von Augengewebe mittels eines gepulsten Laserstrahls
DE102016204703B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines optischen Musters aus Bildpunkten in einer Bildebene
WO2005080044A1 (de) Verfahren zum formen eines laserstrahls, laserbearbeitungsverfahren
EP3403127B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum ablenken eines lichtstrahls zum scannen eines raumwinkelbereichs
DE102014008265B3 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Durchführen eines Bearbeitungsprozesses entlang eines Hauptbearbeitungspfandes auf einem Werkstück mittels eines Bearbeitungsstrahls
EP2412341B1 (de) Vorrichtung zum Bearbeiten von Augengewebe mittels Femtosekundenlaserpulsen
EP3501463A1 (de) Ophthalmologische vorrichtung zum bearbeiten von augengewebe mittels eines gepulsten laserstrahls
EP2596774B1 (de) Vorrichtung zum Bearbeiten von Augengewebe mittels eines gepulsten Laserstrahls
EP1308235B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Laserstrahlenergie
EP2412342B1 (de) Vorrichtung zum Bearbeiten von Augengewebe mittels Femtosekundenlaserpulsen
WO2020078903A1 (de) Optische anzeigevorrichtung und verfahren zum betrieb einer optischen anzeigevorrichtung
EP2596773B1 (de) Vorrichtung zum Bearbeiten von Augengewebe mittels eines gepulsten Laserstrahls
DE102022119946B3 (de) VERFAHREN, STEUERUNGSVORRICHTUNG und COMPUTERPROGRAMM ZUR TRAJEKTORIENREGELUNG EINES LISSAJOUS-MIKROSCANNERS UND STRAHLABLENKSYSTEM MIT DER STEUERUNGSVORRICHTUNG
EP1862154B1 (de) Ophtalmologische Vorrichtung
WO2017084873A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum ablenken eines lichtstrahls
DE102022119915B3 (de) Mehrachsiges mikroscannersystem und verfahren und vorrichtung zur steuerung seines antriebs
DE102022133117A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum regeln eines antriebs eines mehrachsigen mikroscannersystems sowie mikroscannersystem
EP3260829A1 (de) Vorrichtung zur messung einer aberration, abbildungssysteme und verfahren zur messung einer aberration
DE10047695C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen von Bildpunktgruppen im Raum
DE102009036566A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Fokussen mit dreidimensional beliebig orientiertem elektromagnetischem Feld für die Mikroskopie von Nanopartikeln

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16804795

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2016804795

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018536872

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE